zavrŠni rad - connecting repositories · 2020. 1. 17. · zagreb, 2019. izjavljujem da sam ovaj...
TRANSCRIPT
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE
ZAVRŠNI RAD
Darko Tušek
Zagreb, 2019.
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE
ZAVRŠNI RAD
Mentor: Student:
Prof. dr. sc. Damir Ciglar Darko Tušek
Zagreb, 2019.
Izjavljujem da sam ovaj rad izradio samostalno koristeći znanja stečena tijekom studija i
navedenu literaturu.
Zahvaljujem se mentoru prof. dr.sc. Damiru Ciglaru na sveukupnoj stručnoj pomoći i
savjetima udijeljenim tijekom izrade ovog rada.
Posebno sam zahvalan svojoj djevojci Patriciji koja je zajedno sa mnom dijelila sretne i
teške trenutke studiranja.
Također zahvaljujem roditeljima na strpljenju i pomoći tokom studiranja.
Darko Tušek
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje I
SADRŽAJ
SADRŽAJ .............................................................................................................................. I
POPIS SLIKA ...................................................................................................................... III
POPIS TABLICA .................................................................................................................. V
POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE .............................................................................VI
POPIS OZNAKA ............................................................................................................... VII
SAŽETAK ...........................................................................................................................IX
SUMMARY .......................................................................................................................... X
1. UVOD ............................................................................................................................. 1
1.1. Povijest drva .............................................................................................................1
1.2. Povijest tokarilica .....................................................................................................4
2. KARAKTERISTIKE DRVA ........................................................................................... 7
2.1. Građa drva ................................................................................................................7
2.2. Vrste drva .................................................................................................................8
2.2.1. Crnogorično drvo ...............................................................................................8
2.2.2. Bjelogorično drvo ..............................................................................................9
2.3. Mehanička svojstva drva ......................................................................................... 10
3. TEORIJA REZANJA DRVA ......................................................................................... 12
3.1. Osnovni parametri reznog alata ............................................................................... 12
3.1.1. Realna oštrica alata .......................................................................................... 14
3.2. Vidovi rezanja ........................................................................................................ 15
3.2.1. Poprečno rezanje .............................................................................................. 16
3.2.2. Uzdužno rezanje .............................................................................................. 17
3.2.3. Tangencijalno rezanje ...................................................................................... 18
3.3. Utjecajni faktori na proces rezanja .......................................................................... 20
3.4. Sile i potrebna snaga kod rezanja drva..................................................................... 21
3.5. Teorijska hrapavost obrađene površine.................................................................... 25
4. REZNI ALATI U OBRADI DRVA ............................................................................... 26
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje II
5. TOKARILICE ZA OBRADU DRVA ............................................................................ 30
5.1. Osnovna podjela tokarilica za obradu drva .............................................................. 30
5.2. Konstrukcijski dijelovi tokarilice za drvo ................................................................ 32
6. KONSTRUKCIJA MODELARSKE TOKARILICE ZA OBRADU DRVA ................... 33
6.1. Prototip modelarske tokarilice ................................................................................. 33
6.2. Konstrukcija i proračun unaprijeđene modelarske tokarilice .................................... 36
6.2.1. Proračun potrebne snage elektromotora ............................................................ 36
6.2.2. Proračun remenskog prijenosa .......................................................................... 39
6.2.3. Konstrukcija postolja ....................................................................................... 41
6.2.4. Konstrukcija nosača elektromotora................................................................... 42
6.2.5. Proračun vratila glavnog gibanja ...................................................................... 44
6.2.6. Odabir ležajeva ................................................................................................ 47
6.2.7. Konstrukcija konjića, okretnog šiljka i pogonskog šiljka .................................. 48
6.2.8. Finalni sklop modelarske tokarilice .................................................................. 49
6.3. Okvirni izračun cijene ............................................................................................. 51
7. ZAKLJUČAK ................................................................................................................ 52
LITERATURA ..................................................................................................................... 53
PRILOZI .............................................................................................................................. 55
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje III
POPIS SLIKA
Slika 1. Oružje od drva i kamena [1] .................................................................................1
Slika 2. Drvena nastamba iz mlađeg kamenog doba [2] .....................................................2
Slika 3. Drvena nastamba sa horizontalno postavljenim trupcima [4] ................................2
Slika 4. Model Noine arke [7] ...........................................................................................3
Slika 5. Iverica (lijevo) i špreploča (desno) [8] ..................................................................3
Slika 6. Paljenje vatre (lijevo) i konstrukcija prve tokarilice (desno) ..................................4
Slika 7. Primjer primitivnog uležištenja [9] .......................................................................5
Slika 8. Uležištenje obratka metalnim šiljkom [9] .............................................................6
Slika 9. Okretni šiljak sa jednim ležajem [9] .....................................................................6
Slika 10. Prikaz tri osnovna presjeka debla ..........................................................................7
Slika 11. Opterećena grana ..................................................................................................8
Slika 12. Osnovna geometrija reznog alata u zahvatu sa obratkom [12] ............................. 12
Slika 13. Prikaz idealne i realne oštrice [12] ...................................................................... 14
Slika 14. Prikaz realne oštrice u zahvatu sa drvenim obratkom [12] .................................. 15
Slika 15. Rezni alat u poprečnom zahvatu sa obratkom [12] .............................................. 16
Slika 16. Poprečno unutarnje tokarenje [13] ...................................................................... 17
Slika 17. Oštrica alata u uzdužnom zahvatu [12] ............................................................... 18
Slika 18. Prikaz ručne uzdužne obrade uz spiralnu odvojenu česticu [14] .......................... 18
Slika 19. Tangencijalno rezanje [12] ................................................................................. 19
Slika 20. Prikaz tangencijalnog zahvata alata i obratka [15] .............................................. 19
Slika 21. Ovisnost sile rezanja o kutu γ i debljini odvojene čestice [12] ............................. 21
Slika 22. Sile kod ortogonalnog rezanja prema M.E. Merchantu ........................................ 22
Slika 23. Sjajna i glatka površina poliranog obratka [17] ................................................... 25
Slika 24. Razne izvedbe ručnih tokarskih alata [19]........................................................... 27
Slika 25. Tokarski alat za poravnavanje u zahvatu [19] ..................................................... 27
Slika 26. Obradak u zahvatu sa oblim tokarskim nožem [19] ............................................. 28
Slika 27. Obradak i ravan tokarski nož u zahvatu [19] ....................................................... 28
Slika 28. Prikaz izrade utora alatom za odsijecanje [19] .................................................... 29
Slika 29. Primjer modelarske tokarilice, DELTA 47-700 [20] ........................................... 30
Slika 30. Primjer tokarilice srednje klase, NOVA 3000 [20] .............................................. 31
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje IV
Slika 31. Primjer tokarilice više klase, POWERMATIC 3520C [21] ................................. 31
Slika 32. Prototip modelarske tokarilice ............................................................................ 34
Slika 33. Konjić sa okretnim šiljkom ................................................................................. 35
Slika 34. Noga za stol izrađena na modelarskoj tokarilici .................................................. 35
Slika 35. Mjerenje sile rezanja .......................................................................................... 37
Slika 36. Dijagram ovisnosti frekvencije vrtnje o promjeru obratka [23] ........................... 38
Slika 37. Odabran jednofazni asinkroni elektromotor [24] ................................................. 38
Slika 38. Tok snage od motora prema glavnom vretenu ..................................................... 39
Slika 39. Postolje modelarske tokarilice ............................................................................ 42
Slika 40. Okretni nosač elektromotora ............................................................................... 43
Slika 41. Spoj nosača elektromotora i postolja................................................................... 43
Slika 42. Dijagrami opterećenja vratila glavnog gibanja .................................................... 45
Slika 43. Prikaz vratila na tokarilici ................................................................................... 46
Slika 44. Shema opterećenja ležajeva ................................................................................ 47
Slika 45. Okretni šiljak prikazan u presijeku...................................................................... 48
Slika 46. Konjić i šiljak na postolju tokarilice ................................................................... 49
Slika 47. Pogonski šiljak ................................................................................................... 49
Slika 48. Finalni sklop unaprijeđene modelarske tokarilice................................................ 50
Slika 49. Bočni prikaz unaprijeđene modelarske tokarilice ................................................ 50
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje V
POPIS TABLICA
Tablica 1. Čvrstoća i gustoća važnijih vrsta drva [10] ........................................................ 10
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje VI
POPIS TEHNIČKE DOKUMENTACIJE
BROJ CRTEŽA Naziv iz sastavnice
20190001 Modelarska tokarilica
20190002 Postolje
20190003 Nosač elektromotora
20190004 Vratilo glavnog gibanja
20190005 Pogonska remenica
20190006 Gonjena remenica
20190007 Pogonski šiljak
20190008 Konjić
20190009 Čahura
20190010 Šiljak
20190011 Držač alata
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje VII
POPIS OZNAKA
Oznaka Jedinica Opis
ρ kg/m3 Gustoća
ϭ N/mm2 Čvrstoća
vc m/s Brzina rezanja
γ ° Kut prednje površine alata
β ° Kut klina
α ° Kut stražnje površine alata
δ ° Kut rezanja
Fn N Normalna sila na prednju površinu alata
Ft N Tangencijalna sila na prednju površinu alata
Fg N Glavna sila rezanja
Fo N Sila okomita na glavnu silu rezanja
θ ° Kut trenja
Fc N Sila rezanja u smjeru brzine rezanja
K N/mm2 Specifični otpor rezanja
a mm Dubina rezanja
b mm Širina rezanja
PPOT W Potrebna snaga
TR Nm Moment rezanja
ω rad-1 Kutna brzina
Do m Promjer obratka
nv min-1 Frekvencija vrtnje
FN N Natražna sila
FR N Ručna sila na tokarski nož
Li mm Unutarnja duljina remena
Lw mm Vanjska duljina remena
dwv mm Kinematski promjer veće remenice
dwm mm Kinematski promjer manje remenice
FRP N Sila uslijed remenskog prijenosa
PEM W Snaga elektromotora
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje VIII
vrem m/s Brzina remena
nEM min-1 Frekvencija vrtnje elektromotora
x mm Pomak uslijed natezanja remena
y mm Pomak uslijed montaže remena
ϭfDN N/mm2 Trajna naizmjenična dinamička izdržljivost (savijanje)
τfDI N/mm2 Trajna naizmjenična dinamička izdržljivost (uvijanje)
ϭfDN_dop N/mm2 Dopušteno savojno naprezanje za naizmjenično opterećenje
M Nm Moment savijanja
T Nm Moment uvijanja
Mred Nm Reducirani moment prema energetskoj teoriji
di mm Promjer idealnog vratila
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje IX
SAŽETAK
Drvo je relativno lako obradiv prirodni materijal niske gustoće, nešto slabijih
mehaničkih svojstava i slabije toplinske provodnosti. Zbog toga se može reći da drvo kao
tehnički materijal ima dušu. U ovom radu prikazat će se osnovna svojstva drva kao i njihov
utjecaj na proces obrade odvajanjem čestica. Obradit će se ključni dijelovi teorije rezanja drva
kako bi se lakše razumjela konstrukcija samog alatnog stroja, tj. tokarilice za obradu drva. U
sklopu teorije rezanja prikazat će se specifičnosti obrade drva kao anizotropno-ortotropnog
materijala. Dati će se uvid u rezne alate i konstrukcijske dijelove tokarilice. Cilj ovog rada je
pojednostaviti konstrukciju tokarskog stroja, odnosno prilagoditi je za samogradnju, a da se
ne naruši funkcionalnost i sigurnost stroja. U završnom djelu rada predstavljena je
konstrukcija jedne takve modelarske tokarilice izrađena u programskom paketu
SOLIDWORKS 2016. Konstrukcija je potkrijepljena proračunom osnovnih dijelova stroja.
Prilikom konstruiranja posebna je pažnja posvećena jednostavnosti, upotrebi što više
standardnih dijelova kao i korištenju jeftinijih i pristupačnijih tehnologija izrade dijelova.
Ključne riječi: drvo, obrada odvajanjem čestica, tokarski stroj, konstrukcija alatnog stroja
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje X
SUMMARY
Wood is relatively easy to process natural low density material, with somewhat
weaker mechanical properties and lower thermal conductivity. Because of this it can be said
that wood as tehnical material has a soul. In this bachelor thesis will be presented basic
properties of wood, as well as theirs influence on the cutting process. Key parts of the wood
cutting theory will be worked out in order to make it easier to understand the design of the
machine tool itself, i.e. the woodworking lathe. In the cutting theory it will be shown some
specificities of wood processing as an isotropic-orthotropic material. Insight will be given to
the cutting tools and lathe anathomy. The purpose of this bachelor thesis is to simplify the
design of a woodworking lathe so it can be built at home by hoby users, but not to undermine
functionality and saefty of machine tool. In the final part of the work will be presented
simplified design of a hoby woodworking lathe, designed in SOLIDWORKS 2016. Design is
supported by the calculus of basic parts of the machine. In design process special attention
was given to simplicity, using as maney standard parts and more affordable manufacturing
technologies.
Key words: wood, cutting process, turning, woodworking lathe design
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 1
1. UVOD
Slabija mehanička svojstva omogućuju lakšu obradu drva. Zbog toga je moguće i
upotrebom samo ručnih alata stvoriti impozantne tehničke i umjetničke tvorevine izrađene od
drvne sirovine. Jednostavnost obrade moguće je povećati upotrebom alatnih strojeva. Za
razliku od metala kod kojeg je u većini slučajeva točnost obrade od izuzetnog značaja, kod
drva to nije slučaj. Kod klasičnih maloserijskih tokarilica za obradu drva postoji simbioza
čovjeka kao umjetnika i stroja kao pomagača. Alatni stroj osigurava uvjete za ostvarivanje
obrade, tj. daje glavno gibanje, a čovjek vještom upotrebom ručnih alata stvara kreaciju u
drvu kroz odgovarajuće posmično i dostavno gibanje.
1.1. Povijest drva
Upotreba drva ima svoje početke u najranijoj ljudskoj povijesti, točnije u starijem
kamenom dobu. Tada je glavni tehnički materijal bio kamen kojeg karakterizira mukotrpna
obrada odvajanjem čestica, zbog njegove velike krutosti i tvrdoće. Tu se pojavljuje drvo koje
svojom lakoćom obrade i svojstvima, posebno elastičnošću nadopunjuje nedostatke kamena.
U borbi za osiguranje egzistencijalnih potreba oružje je od velikog značaja (Slika 1.). Tako su
prvi izrađeni uporabni predmeti upravo oružja za obranu i lov te oruđa za obradu zemlje, a
također i prvi primitivni alati za obradu drva i kamena [1].
Slika 1. Oružje od drva i kamena [1]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 2
Izuzev oružja i alata drvo je imalo važnu ulogu kao građevni materijal za izradu
nastamba i primitivnog namještaja. U mlađem kamenom dobu kuće su se gradile tako da su se
drveni stupovi postavljali vertikalno u zemlju (Slika 2.). Prema literaturi [3], također postoji i
konstrukcija u kojoj su se drveni stupovi postavljali horizontalno te su se pričvršćivali na
vertikalne nosive stupove (Slika 3.).
Slika 2. Drvena nastamba iz mlađeg kamenog doba [2]
Slika 3. Drvena nastamba sa horizontalno postavljenim trupcima [4]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 3
U početcima najvažniju ulogu imala je kvaliteta drva, a ne vještina radnika. Razvojem
bakrenih alata otvorile su se nove mogućnosti obrade drva i vještina radnika igrala je sve veću
ulogu u izradi proizvoda. Od tada razvoj alata i tehnika obrade ne prestaje, drvo ima važnu
ulogu u životu čovjeka kroz cijelu povijest. Najstariji drveni kotač pronađen je u Ljubljani,
Slovenija i vjeruje se da datira iz 3200. godine prije nove ere [5]. Uz već spomenuto oružje i
nastambe drvo se koristilo za izradu mnogobrojnih uporabnih predmeta kao što su bačve za
transport i čuvanje tekućina te razno posuđe i pribor za jelo. Zasigurno najvažnija upotreba
drva je ona u brodogradnji (Slika 4.). Prema Bibliji Bog je Noi dao upute: „Napravi sebi
korablju od smolastog drveta; korablju načini s prijekletima i obloži je iznutra i spolja s
paklinom. A napravit ćeš je ovako: neka korablja bude trista lakata u duljinu, pedeset u širinu,
a trideset u visinu.“ [6]. Zanimljivo je da upute o razmjeru dimenzija duljine, širine i visine
vrijede u brodogradnji i dan danas.
Slika 4. Model Noine arke [7]
U današnje vrijeme inženjeri raspolažu sa pregršt materijala i znanja o njima. Zbog
toga drvo kao sirov materijal u mnogim slučajevima ne zadovoljava svojim mehaničkim
svojstvima već se prerađuje u određene poluproizvode poboljšanih ili bolje reći optimalnijih
svojstava. Neki od njih jesu: šperploča, lignoton, paneli, iverice, lesonit itd. (Slika 5.) [8].
Slika 5. Iverica (lijevo) i špreploča (desno) [8]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 4
1.2. Povijest tokarilica
Potreba za obradom drva javlja se istodobno sa početkom upotrebe drva kao tehničkog
materijala. Proučavanjem problematike sa kojom su se susretali prvi majstori može se
zaključiti da je drvene pripremke prije svega potrebno raskomadati na obratke željene
dimenzije. Tu se javlja potreba za prvom tehnologijom obrade piljenja (odsijecanja). Nakon
što je drveni obradak na željenoj dimenziji kreće se u ostvarivanje geometrijskog oblika koji
se također postiže piljenjem ili primitivnom tehnikom tesanja drva. Drvo nas svojim
prirodnim okruglim oblikom navodi na novu tehnologiju obrade tokarenja. To je postupak
obrade prvenstveno rotacijsko simetričnih dijelova. Tokarenje drva je preteča tokarenja
metala, a u današnje vrijeme i raznih drugih nemetalnih materijala. Ideja o konstrukciji
tokarilice potječe od vremena kada je čovjek palio vatru pomoću užeta i drvenog štapa
(Slika 6.). Obratkom se može smatrati štap koji vrši diskontinuirano okretanje oko svoje osi u
svrhu stvaranja topline trenjem o drugi drveni komad. Ta se tehnika primijenila u svrhu
obrade drva. Isprva se nije moglo govoriti o alatnom stroju tokarilici jer ona nije davala
nikakvo gibanje niti je obavljala ikakav rad, već je služila za puko pridržavanje obratka u
njegovoj osi rotacije [9].
Slika 6. Paljenje vatre (lijevo) i konstrukcija prve tokarilice (desno)
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 5
Konstrukcija tokarilice vremenom se mijenjala prema mogućnostima i potrebama da
bi postigla izgled i funkcionalnost koju danas posjeduje. Najveći problem prvih tokarilica bio
je kako smjestiti obradak na stroj tako da mu se oduzme pet stupnjeva slobode gibanja s time
da se šesti stupanj - rotacija ostvaruje uz minimalnu količinu trenja ili bez trenja. Jedno od
mogućih rješenja je zašiljiti krajeve obratka na šiljasti kut te obradak smjestiti u ležište sa
kutom većim od kuta obratka. Ležište je bilo uglavnom od kamena ili kosti (Slika 7.). Na taj
način dobije se dodir u točki i trenje rotacije svodi se na minimalnu količinu. No zbog
šiljastog kuta obratka i uležištenja u točki ostalih pet stupnjeva slobode je slabo osigurano i
obradak može lako iskočiti sa osi rotacije. Isto tako dodir nije u točki. U realnim uvjetima
nemoguće je dobiti savršeno šiljasti kut, a i sam kut se prilikom rotacije zatupljuje i trenje se
povećava. Ovome problemu moguće je doskočiti tako da se naoštreni šiljasti kutovi obratka
prethodno zagriju (termički obrade).
Slika 7. Primjer primitivnog uležištenja [9]
Drugo rješenje je koristiti metalni šiljak koji se ubode u centar osi rotacije drvenog
obratka. Na taj način potrebno je manje pripreme obratka i nije potrebno odstranjivati krajeve
obratka (Slika 8.). Izumom ležaja problem uležištenja obratka riješio se korištenjem okretnog
šiljaka (Slika 9.). Prva industrijska revolucija dovodi do mehanizacije strojeva pa tako i
tokarilica. Preko jednog šiljka prenosi se moment na obradak i on mora biti u čvrstoj vezi sa
obratkom (bez međusobne rotacije). Drugi isto tako okretni šiljak omogućuje slobodnu
rotaciju oko osi obratka te je njegova međusobna rotacija sa obratkom spriječena silom trenja
[9].
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 6
Slika 8. Uležištenje obratka metalnim šiljkom [9]
Slika 9. Okretni šiljak sa jednim ležajem [9]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 7
2. KARAKTERISTIKE DRVA
Za razliku od metala koji ima približno izotropna svojstva i nekih anizotropnih materijala,
za drvo se može reći da je ortotropan materijal. To znači da ima jasno definirane razlike
svojstava u 3 smjera. Izrečena tvrdnja vrijedi samo za sirovo drvo u svojim osnovnim
oblicima, dok za poluproizvode od drva vrijede druga pravila. Osim ortotropnosti na
mehanička svojstva najviše utječe vrsta drva. Postoji još mnogo faktora koji definiraju
određena svojstva prema kojima se drvo koristi za različite pogodne svrhe.
2.1. Građa drva
Drvom se smatra stablo tj. deblo i grane nakon siječe i skidanja kore. Promatranjem
presjeka (poprečnog, radijalnog ili tangencijalnog) golim okom moguće je utvrditi da je drvo
nehomogene strukture. Poprečni presjek je okomit na os debla, tj. okomit je na protezanje
drvenih vlakanca. Radijalni presjek nastaje kada se deblo siječe ravninom u kojoj leži os
debla. Tangencijalni presjek nastaje kad se drvo siječe ravninom koja sadrži tangentu kružnice
debla te je okomita na os debla. Drvo ne raste istom brzinom kroz cijelu godinu nego u
proljeće i ljeto rastu mekše i svijetlije stanice (godovi), dok u jesen rastu tvrđe i tamnije
stanice. Drvo koje raste u tropskim krajevima ima manje izražene godove zbog manje razlike
u brzini rasta kroz godinu. U sredini debla nalazi se takozvano odumrlo (staro) drvo koje je
okruženo mladim drvom koje provodi sokove (Slika 10.).
Slika 10. Prikaz tri osnovna presjeka debla
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 8
Osnovni sastojci drva jesu celuloza, lignin i smola. Vlakna su celulozna vezana
ligninom oko kojih se nalaze praznine (prazan prostor). Ovakva struktura ima trostruku
ulogu: vodi produkte izmjene tvari, čuva te tvari te deblu daje potrebnu mehaničku čvrstoću.
Celuloza se nalazi u stjenkama stanica koje su cjevastog oblika. One tvore usmjerena vlakna
koja su međusobno povezana ligninom. Celulozne stanice raspoređene su tako da mogu
preuzeti različite vrste naprezanja. Često su raspoređene u stjenki cijevi u obliku dvostrukih
spirala kako bi se mogla preuzeti i smična naprezanja. Promjer stanica najčešće se kreće od
10-3 i 0.5 10-2 cm. Iz navedenog se može zaključiti da je drvo vlaknaste strukture sa vlaknima
smještenim radijalno u odnosu na os debla. Stablo drveta je samo jedna od savršenih kreacija
prirode. Grana (Slika 11.) kao i samo deblo je u početku veće debljine koja se prema
krajevima postupno smanjuje što je i logično ako se promotre opterećenja kojima je stablo
izloženo [10].
Slika 11. Opterećena grana
2.2. Vrste drva
Prema literaturi [11], u Europi rastu dva glavna roda drva. Crnogorica ili crnogorično
drvo (četinjare) kojemu lišće (iglice) ostaju na stablu tijekom cijele zime. Odatle i naziv
crnogorica jer je šuma tokom cijele godine tamna. Druga vrsta je bjelogorično drvo kojem
lišće otpada tijekom zime. Bjelogorična šuma je preko zime svjetlija, odatle naziv
bjelogorično drvo. Podjela slijedi prema literaturi [11].
2.2.1. Crnogorično drvo
• Jela je najrasprostranjenije gorsko drvo, raste u visinu do 40 m, a promjera može
biti do 1m. Drvo jelovog stabla jelovina karakteristično je po vrlo maloj gustoći te
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 9
laganoj obradi. Koristi se za jednostavnije, manje opterećene i manje trajne drvene
konstrukcije.
• Smreka ima kvalitetnije drvo od jelovine jer zbog sadržaja smole ne propada brzo
kao jelovina. Deblo je vitko i visoko sa piramidalnom krošnjom. U tehničke svrhe
koristi se slično kao i jela ali smreka je rezonantno drvo pa se koristi i u izradi
glazbala.
• Bor je drvo boljih svojstava od ostalih vrsta crnogoričnog drva. Postoji bijeli i crni
bor i oboje su podjednako kvalitetni. Borovina se koristi za izgradnju drvenih
mostova, terasa, prozora i drvenih roleta.
• Ariš je drvo koje raste u gorskim šumama na većim visinama. Ariševina je drvo
puno smole, po svojim svojstvima bolja je od borovine. Karakterizira ga visoka
tvrdoća, čvrstoća, trajnost i otpornost na vlagu, pa se upotrebljava u slične svrhe kao
borovina. Međutim, velika mu je prednost što ga ne napada crvotočina.
2.2.2. Bjelogorično drvo
• Hrast je najugledniji predstavnik bjelogorične šume. Najpoznatiji su hrast lužnjak i
hrast kitnjak. Hrastovo drvo vrlo je tvrdo, čvrsto i dovoljno elastično. Vrlo dobro
izdržava promjene u vlazi, a u vodi je gotovo vječno. Naime drvo hrasta lužnjaka
koje je tisućama godina (oko 5000 godina) u mulju ili pijesku uronjeno u vodu
poprima neka neobično dobra svojstva. Deblo promijeni boju drva iz smeđe u
potpuno crnu, mehanička svojstva poput tvrdoće i čvrstoće izuzetno porastu. Takvo
drvo naziva se abonos i izuzetno je cjenjeno i skupo. Postoji više nalazišta abonosa
u Hrvatskoj, jedno od njih je u Zagorju u rijeci Bednji nedaleko od Trakošćana.
Hrastovina se često upotrebljava kao tehničko drvo za unutarnju i vanjsku upotrebu.
• Bukva je drvo koje raste u nižem predjelu gorja. U čvrstoći vlakana premašuje
hrastovo drvo, svijetle je boje i relativno čistih i skladnih godova. Zbog svoje
ljepote i kvalitete bukovina se često upotrebljava kao stolarsko drvo.
• Brijest je rijetko drvo koje raste u hrastovim šumama. Zbog toga ima i puno
sličnosti sa hrastom. Trajno je drvo smeđe ili tamnosmeđe boje i postojanog
obujma. Upotrebljava se u brodogradnji i stolarstvu te se vrlo često obrađuje
tokarenjem.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 10
2.3. Mehanička svojstva drva
Najvažnije svojstvo drva je njegova gustoća koja je desetak puta manja od gustoće
metala. Pojedine vrste drva imaju različite gustoće što ponajprije ovisi o debljini celuloznih
cijevi. Kao kod svih materijala i kod drva je čvrstoća od velike važnosti pri čemu postoje
velike razlike u vlačnoj, tlačnoj i savojnoj čvrstoći. Prilikom opterećenja u smjeru vlakana
postiže se najveća čvrstoća, a okomito na smjer najmanja čvrstoća. Drvo je higroskopan
materijal stoga njegova svojstva uvelike ovise o količini vlage.
Tlačna čvrstoća upola je manje vrijednosti od vlačne čvrstoće, razlog tome je
nepovoljno opterećenje vlakana na tlak, vrlo brzo dolazi do izvijanja. Smično opterečenje
okomito na vlakna veće je od naprezanja paralelno na vlakna. Kada je drvo opterećeno na
smik paralelno sa vlaknima, čvrstoća ovisi o jačini veza između vlakana. Zbog svih navedenih
razlika u čvrstoći, kada je u pitanju drvo kao konstrukcijski materijal, koriste se relativno
visoki faktori sigurnosti.
Mehanička svojstva drva karakterizira svojstvo anizotropnosti, tj. ortotropnosti. Vlačna
čvrstoća u smjeru vlakana dvostruko je veća od tlačne čvrstoće. Čvrstoća okomita na smjer
vlakana približno iznosi 1/50 vlačne čvrstoće (Tablica 1.) [10].
Tablica 1. Čvrstoća i gustoća važnijih vrsta drva [10]
Vrsta
Drva
Gustoća,
kg/m3
Smjer s
obzirom
na vlakna
Čvrstoća, N/mm2
Vlak Tlak Savijanje Smik
JELA 300 do 700 ═ 50 do 120 30 do 50 40 do 100 5
┴ 2 4 - 25
BOR 300 do 900 ═ 40 do 190 30 do 80 40 do 200 5 do 15
┴ 3 10 90 20
BUKVA 500 do 900 ═ 60 do 180 40 do 80 60 do 180 5 do 20
┴ 7 10 - 35
HRAST 400 do 950 ═ 50 do 180 40 do 60 70 do 100 5 do 15
┴ 5 10 - 30
Napomena: Savojna čvrstoća okomito na smjer vlakana je zanemariva.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 11
Kvaliteta drva uvelike ovisi o mikroklimatskim uvjetima tijekom eksploatacije, a
najviše ovisi o vlažnosti zraka. Širi se u vlažnoj okolini a skuplja u suhoj. Drvo bubri ili se
skuplja i to ovisno o smjeru. Omjer za pojedine smjerove: aksijalno : radijalno : tangencijalno
= 1 : 10 : 20. Ako je drvo stalno u suhoj atmosferi ili mokroj (ispod vode), ono može trajati
dugo vremena. Izmjena vlažnosti dovodi do ubrzanog truljenja drva. Nagli šokovi iz jedne u
drugu krajnost također dovode do neželjenih posljedica. Ako je drvo napadnuto biljnim ili
životinjskim štetočinama njegova postojanost drastično pada. Zbog toga je drvo potrebno
zaštititi raznim kemijskim aktivnim i pasivnim tvarima. Velika mana drveta je njegova
relativno lagana zapaljivost koja se isto tako može kontrolirati raznim premazima. Utjecaj
vlage pokušava se smanjiti kontroliranom atmosferom i premazima. Postoje premazi koji
služe samo u svrhu poboljšanja estetskog izgleda koji su uglavnom takvi da ističu ljepotu
drveta, rjeđe se koriste neprozirni jednobojni premazi.
Svojstva drveta moguće je poboljšati rezanjem na tanke ploče (furnire) te njihovim
lijepljenjem po određenim pravilima. Na taj se način proizvodi ukočeno drvo (drveni
kompozit). Raznim kombinacijama postižu se optimalnija mehanička svojstva drvnih
poluproizvoda. Nije uvijek cilj dobiti bolja mehanička svojstva, u puno slučajeva veliku ulogu
igra cijena poluproizvoda te njegova sposobnost da zadovoljava za određenu upotrebu kao što
je na primjer iverica koja je nešto slabijih mehaničkih svojstava, ali je cjenovno povoljna [10].
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 12
3. TEORIJA REZANJA DRVA
Teorija rezanja drva objašnjena je koristeći podatke iz literature [12]. Osnovna razlika u
procesu rezanja drva naspram metala je u tome što je drvo ortotropan materijal. Uvjeti rezanja
uvelike ovise o kakvom se vidu rezanja radi. Drvo je također higroskopan materijal što znači
da se udio vlage u drvnoj masi mijenja, a promjenom vlage mijenjaju se i neka svojstva bitna
za definiranje uvjeta rezanja drva. Zbog male gustoće i nižih mehaničkih svojstava drvo je
nedvojbeno lakše obrađivati nego metal. Izbor reznih alata je velik, no u uži izbor ulaze samo
oni koji su cjenovno prihvatljivi, tj. efikasni. Razmatranjem navedenih činjenica naizgled
jednostavan proces obrade drva postaje kompleksan. Mnogo znanstvenika ulagalo je i još
uvijek ulaže izuzetan napor kako bi mogli lakše razumjeti proces rezanja te istog učiniti što
optimalnije mogućim. Neki od njih jesu: Ivanovskij E.G., Voskresenskij S.A., McKenzie
W.M., Merchant M.E. Konstrukcija alatnog stroja za obradu drva nemoguća je bez detaljnog
poznavanja teorije rezanja te svih procesa koji se događaju tijekom same obrade.
3.1. Osnovni parametri reznog alata
Rezni alat je aktivan dio u procesu rezanja koji ima oblik klina, te je promjenom
njegovih parametara i svojstava moguće je utjecati na proces rezanja. Sposobnost rezanja
ovisit će o: kvaliteti površine alata (glatkoća, tvrdoća, približno idealan geometrijski oblik…),
položaju oštrice i geometrije alata s obzirom na obradak, smjeru i brzini rezanja (Slika 12.).
Slika 12. Osnovna geometrija reznog alata u zahvatu sa obratkom [12]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 13
Osnovne površine reznog alata jesu:
• Prednja površina alata (A B C D)
• Stražnja površina alata (A B E F)
• Bočna površina alata (A D F) i (B C E)
Prednja površina alata silom djeluje na odvojenu česticu koja klizi po njoj. Stražnja
površina alata je ona koja prva gleda u obrađenu površinu. Presjek prednje i stražnje površine
čini glavnu reznu oštricu (A B). Pored glavne postoje i dvije bočne rezne oštrice (A D) i
(B C). Alat se giba brzinom vc u smjeru okomitom na glavnu oštricu te odvaja odvojenu
česticu sa obratka. Ako je širina glavne oštrice šira od širine obratka u zahvatu, govori se o
otvorenom rezanju. Kada je glavna oštrica uža od širine obratka u zahvatu tada se govori o
zatvorenom rezanju. U tom slučaju u rezanju sudjeluju tri rezne oštrice, a to su glavna i dvije
bočne. Postoji i mogućnost poluzatvorenog rezanja, a tada jedna od bočnih oštrica ne vrši
rezanje. Ako glavna oštrica sa vektorom brzine rezanja ne čini pravi kut, tada se radi o kosom
rezanju.
Geometriju reznog alata definiraju tri osnovna kuta:
• γ - kut prednje površine alata, između prednje površine alata i okomice na ravninu
rezanja (može biti pozitivan, nula ili negativan)
• β - kut klina, nalazi se između prednje i stražnje površine alata
• α - kut stražnje površine alata, nalazi se između stražnje površine alata i ravnine
rezanja
Zbroj kutova α + β = δ zove se kutom rezanja. Kut klina nije ovisan o položaju alata u
prostoru, već ovisi o fizičko-mehaničkim svojstvima materijala od kojega je izrađen. Kutovi
α, γ i δ ovise o smjeru brzine rezanja gledano prema obratku. Kvaliteta obrađene površine
ovisi o kutu rezanja δ. Smanjenjem kuta rezanja dolazi do manjeg relativnog smicanja u
ravnini smicanja, te je kvaliteta površine bolja nego kod većeg kuta rezanja. No međutim kut
rezanja nije moguće proizvoljno smanjivati zbog kutova α i β. Kut klina moguće je smanjiti
do te mjere da ima dovoljno materijala reznog alata koji može podnijeti naprezanja u zoni
obrade. Kut stražnje površine alata mora postojati kako ne bi došlo do trenja na stražnjoj
površini alata. Zbog nesavršenosti oštrice alata dolazi do elastičnog povrata djela obrađivanog
materijala što zahtjeva veći kut stražnje površine alata nego što je to u idealnom slučaju.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 14
3.1.1. Realna oštrica alata
Rezna oštrica alata definirana je kao presjek dviju ravnina, što znači da je
geometrijski predstavljena kao pravac, odnosno dužina. U realnim uvjetima takvu idealnu
oštricu nije moguće postići. Stvarna oštrica dobivena je brušenjem materijala reznog alata
dobivenog lijevanjem ili kovanjem, brusnim zrncima fine granulacije. Ako se gleda i na razini
molekula, rezna oštrica u obliku pravca ne postoji. U procesu rezanja raspolaže se sa realnom
oštricom koju prikazuje (Slika 13.).
Slika 13. Prikaz idealne i realne oštrice [12]
Krivulja m, n, o, k, p predstavlja idealnu geometriju oštrice alata, a krivulja m, n´, o´,
k´, p predstavlja onu stvarnu (realno izvedivu) geometriju oštrice alata. Realna oštrica
geometrijski je nepravilnog oblika što uvelike utječe na proces odvajanja materijala i
stvaranja odvojene čestice. Kada se govori o radijusu zakrivljenosti oštrice radi se o veličini
od 2 pa čak do 25 μm. Kod obrade drva tokarenjem poželjno je postići što manji radijus
zaobljenosti, što nije slučaj kod svih tehnologija. Kod skidanja kore debla tzv. „koranja“
oštrica se namjerno zatupljuje kako se ne bi oštetilo deblo. Eksploatacijom oštrice ona se
dodatno zatupljuje. U prvom stadiju zatupljivanja najprije se naruši geometrija vrha oštrice.
Zatim klizanjem odvojene čestice na prednjoj površini alata nastaje udubina. Zbog trenja na
stražnjoj površini alata, koje je uzrokovano realnim oblikom oštrice, dolazi i do udubljivanja
stražnje površine, no u puno manjoj mjeri nego je to na prednjoj površini.
Zadatak rezne oštrice je da zadire u materijal i razdvaja drvena vlakna pri tome
stvarajući novu površinu materijala. Oštrica je prva u kontaktu i vrši odsijecanje, a zatim
prednja površina deformira i odvodi odvojenu česticu iz zone rezanja.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 15
Prvi susret materijala i alata ostvaruje se na najisturenijoj točki oštrice alata u točki O.
Tamo je opterećenje drvenih vlakana najveće. Uslijed djelovanja sile, naprezanje na smicanje
u ravnini smicanja dostiže veličinu vlačne čvrstoće drva na smicanje te dolazi do smicanja
(relativnog smicanja) odvojene čestice u ravnini smicanja. S obzirom da se najistureniji dio
alata nalazi na kružnici, odvojena čestica se stvara iznad točke O, a materijal ispod se sabija
(Slika 14.). Dio sabijenog materijala se nastoji vratiti u prvobitni položaj zbog elastičnih
svojstava drva, a drugi dio ostaje plastično deformiran. Zbog toga dolazi do razlike nakon
obrade za iznos a između udaljenosti točaka b i b1. Stražnja ravnina alata nema nikakvu ulogu
u rezanju ali se vidi da na njoj dolazi do neizbježnog trenja sa obratkom, pa je stoga je
poželjno da kut α bude što veći.
Slika 14. Prikaz realne oštrice u zahvatu sa drvenim obratkom [12]
3.2. Vidovi rezanja
Tri su osnovna pravca u kojima drvo ima specifična svojstva. Pravce je moguće
vizualizirati presjecima po kojima se odvija obrada. To su: poprečni, tangencijalni i radijalni.
Osnovni smjerovi međusobno su okomiti, zbog toga se drvo karakterizira kao ortotropan
materijal. Zbog navedenih razlika u svojstvima potrebno je znati kako će se obrada odvijati u
pojedinom smjeru. To ne znači da se drvo obrađuje isključivo u navedena tri smjera, postoje i
prijelazni smjerovi, no oni su ovdje manje značajni pa ih se neće obrađivati.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 16
3.2.1. Poprečno rezanje
Poprečno rezanje nastaje kada su smjer vektora brzine i ravnina rezanja okomiti na
smjer protezanja drvenih vlakana. Alat djeluje na obradak silom R koja se sastoji od sile Ft
(tangencijalna sila) i Fn. (normalna sila), (Slika 15.). Normalna sila stvara smično naprezanje
na zahvaćenom djelu materijala (linija a – b), te ovdje dolazi do smicanja i odvajanja čestica.
Veze između drvenih vlakana su relativno slabe te ih je lagano raskinuti. Odvojena čestica
trapezoidalnog je oblika, a naprezanje u ravnini a – c okomito je na smjer protezanja vlakana.
Prodiranjem alata u materijal vlakna se naprežu, a nedugo zatim nakon kidanja materijala
dolazi do naglog rasterećenja. Zbog toga nastaju karakteristične pukotine na novonastaloj
površini materijala. Pukotine se svrstavaju u određene skupine prema prirodi njihovog
nastanka, a približno su V oblika.
Slika 15. Rezni alat u poprečnom zahvatu sa obratkom [12]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 17
Primjer poprečnog vida rezanja je poprečno unutarnje ili vanjsko tokarenje
cilindričnog drvenog obratka centriranog na alatni stroj po osi rasta vlakana (Slika 16.).
Obradak je moguće stegnuti tako da os centriranja stroja bude okomita na smjer protezanja
vlakana. U tom slučaju dolazi do vrlo nepovoljnog tangencijalnog naprezanja obratka i pošto
su sile između vlakana male, velika je vjerojatnost da će doći do otkidanja komada materijala
(velika odvojena čestica, kalanje). Na taj način moguće je obrađivati neke ljepljene
kompozitne drvene obratke, kada geometrija vlakana nije pravilna i ojačana je ljepilom.
Slika 16. Poprečno unutarnje tokarenje [13]
3.2.2. Uzdužno rezanje
Uzdužno rezanje nastaje kada su vektor smjera brzine i ravnina rezanja paralelni s
protezanjem drvenih vlakana (Slika 17.). Iz definicije ovog vida rezanja vidljivo je da samo
pravocrtno kretanje omogućuje uzdužno rezanje, stoga se kod tokarenja ne susrećemo s ovim
vidom rezanja. U ovom vidu rezanja rezna oštrica direktno zadire između vlakana i razdvaja
njihovu međusobnu vezu. Kod malih dubina rezanja odvojena čestica je spiralna i kvaliteta
površine je zadovoljavajuća (Slika 18.). Kod većih dubina rezanja zbog debele odvojene
čestice, sastavljene od pravilno raspoređenih vlakana, dolazi do povećanja krutosti same
čestice. U tom slučaju dolazi do nastajanja predpukotine ispred same oštrice alata (kalanje).
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 18
Slika 17. Oštrica alata u uzdužnom zahvatu [12]
Slika 18. Prikaz ručne uzdužne obrade uz spiralnu odvojenu česticu [14]
3.2.3. Tangencijalno rezanje
Tangencijalno rezanje nastaje kada je glavna oštrica alata paralelna sa smjerom
protezanja vlakana, a vektor brzine rezanja je okomit na njih (Slika 19.). Postoje dvije
varijante tangencijalnog gibanja. Prvo je gibanje po kružnoj liniji oko osi obratka, i to je
slučaj kod uzdužnog tokarenja. Drugi slučaj je kod stroja za ljuštenje drva tj. dobivanje
furnira, a tada se alat giba po tangenti kružnice obratka.
Alat na svom putu prodiranja u materijal gnječi odvojenu česticu prednjom površinom
kojom je i odvodi iz zone rezanja. Dolazi do uspostave ravnine a-a1 u kojoj dolazi do
relativnog smicanja odvojene čestice. Karakteristika tangencijalnog rezanja je to što ne dolazi
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 19
do stvaranja predpukotine. Problem je što dolazi do čupanja vlakana, pa novonastalu površinu
treba dodatno fino obraditi brušenjem.
U slučaju kada su tangencijalna naprezanja u ravnini a-a1 dostigla granicu elastičnosti
pri smicanju tangencijalno na vlakna, a naprezanja u točki a jesu znatno manja od granice
čvrstoće, odvojena čestica biti će trakastog oblika. Prekinuta odvojena čestica javlja se u
slučaju kada je naprezanje na smicanje u ravnini a-a1 dostiglo granicu čvrstoće tangencijalno
na vlakna, a istovremeno naprezanje u točki a je znatno veće od granične čvrstoće drveta na
rastezanje. Specifični otpor kod tangencijalnog rezanja (Slika 20.) najmanji je od svih vidova
rezanja. To se objašnjava na način da se kod tangencijalnog rezanja pojavljuju velika tlačna
naprezanja te istezanje drvenih vlakana. Takav vid opterećenja drvena vlakna slabo podnose.
Slika 19. Tangencijalno rezanje [12]
Slika 20. Prikaz tangencijalnog zahvata alata i obratka [15]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 20
3.3. Utjecajni faktori na proces rezanja
Mnogo faktora utječe na silu rezanja, kvalitetu površine te na odvijanje samog procesa
rezanja. Može se reći da postoje dva glavna izvora utjecaja koji definiraju prirodu procesa
rezanja. Jedan od njih je drvo kao specifičan tehnički materijal za obradu. Proces rezanja ovisi
o vlazi, temperaturi, vrsti, mehaničkim svojstvima pa čak i načinu rasta drva. Mnogi od tih
faktora su detaljno istraživani. Zanimljivo je da u istraživanju drva kao materijala često dolazi
do oprečnih rezultata, i to također dokazuje koliko je drvo specifično. Drugi izvor utjecaja je
tehnologija obrade tj, parametri rezanja.
Razni utjecaji na proces rezanja:
• Brzina rezanja - od najvećeg je utjecaja u razmatranju teorije rezanja, pa je tako i
kod rezanja drva. Kod suvremenih strojeva za obradu drva brzine rezanja dostižu i
do 150 m/s, dok posmične brzine iznose 200-250 m/min. Što znači da je brzina
rezanja višestruko veća od brzine posmaka. McKenzie navodi da veća brzina
rezanja gotovo uvijek vodi do manje dubine rezanja što rezultira boljom kalitetom
površine.
• Vrsta i gustoća drva – sila rezanja je uvijek u nekoj relaciji sa gustoćom
obrađivanog materijala. Međutim razne vrste drva, vlažnost, odabir parametara,
debljina odvojene čestice itd. daju ovome problemu vrlo složeno tumačenje. U
većini slučajeva veća gustoća drva zahtjeva veću silu rezanja
• Vlažnost drva – sila rezanja ponajviše ovisi o mehaničkim svojstvima drva, ona su
pak u velikoj ovisnosti o količini vlage koju drvo sadrži. Općenito se može reći da
sa porastom vlažnosti do 30 % specifični otpor rezanja pada, ali je još puno utjecaja
koji kompliciraju ovu problematiku. Najvažniji od njih je temperatura koja određuje
agregatno stanje vode. Ako je voda tj. upijena vlaga ispod temperature ledišta
govorimo o ledu, tada sila rezanja raste. U slučaju visokih temperatura, kao što je
kod parenja ili kuhanja drva, postižu se povoljniji uvjeti obrade. To je slučaj kod
ljuštenja furnira ili deformacijskog oblikovanja drva.
• Debljina odvojene čestice – kreće se u širokom rasponu, od stotih dijelova
milimetra pa do 5 – 7 mm, a rijetko više od toga. Debljina odvojene čestice utječe
na njezin način formiranja, također o debljini ovise i naprezanja u zoni rezanja, pa
tako i potrebna sila i snaga rezanja.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 21
• Kut prednje površine alata γ – kutovi alata, posebno prednji kut ima direktan
utjecaj na silu i potrebnu snagu rezanja. Ovisnost sile rezanja prednjem kutu γ i
debljini odvojene čestice prikazuje (Slika 21.).
Slika 21. Ovisnost sile rezanja o kutu γ i debljini odvojene čestice [12]
3.4. Sile i potrebna snaga kod rezanja drva
Za vrijeme odvijanja procesa rezanja u zoni obrade javljaju se određene sile. Svrha
teorije rezanja je razumjeti proces rezanja u svrhu definiranja iznosa, smjera i hvatišta sila
koje se javljaju, kako bi konstrukcija alatnog stroja mogla zadovoljiti sve uvjete za uspješno i
kvalitetno rezanje. Osim sila koje definiraju krutost stroja potrebno je znati potrebnu snagu i
brzinu obrade. Pri jednostavnom ortogonalnom rezanju prema M.E. Merchantu sile se mogu
razložiti na sljedeći način. Rezultanta sile može se dobiti zbrojem glavne sile rezanja Fg i
okomite sile Fo ili pak zbrojem normalne sile na prednju površinu alata Fn i tangencijalne sile
Ft (Slika 22.).
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 22
Slika 22. Sile kod ortogonalnog rezanja prema M.E. Merchantu
Prema Slici 22. izraz za normalnu silu Fn računa se prema izrazu:
(1)
Prema Slici 22. izraz za tangencijalnu silu Ft računa se prema izrazu:
(2)
Gdje je:
θ – kut trenja
Napomena: Radijus realne oštrice označen je slovom ρ pa kut trenja poprima oznaku θ.
Sile Fg i Fo moguće je jednostavno izmjeriti dinamometrom. Vrh oštrice nije idealan kao što
je to prethodno objašnjeno, pa je i ovakav prikaz sila idealiziran. Ivanovskij je sile prikazao
na realnoj oštrici sa radijusom ρ. U tom slučaju radi se o više manjih sila raspoređenih po
točkama realne oštrice. Određivanje tih sila iziskuje velik teoretski i eksperimentalni rad.
Zbog toga se pojednostave smjerovi i veličine sila i opet se dolazi do sila koncentriranih u
vrhu oštrice.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 23
Sila rezanja F predstavlja silu u smjeru vektora brzine rezanja vc i računa se prema izrazu:
(3)
Gdje je:
a – dubina rezanja, mm
b – širina rezanja, mm
K – specifični otpor rezanju, otpor pri rezanju sa dubinom i širinom od 1 mm, N/mm2
Izraz za snagu glasi:
(4)
Gdje je:
F – iznos sile u smjeru brzine v, N
vc – brzina rezanja, m/s
Uvrštavanjem izraza (3) u (4), uz brzinu gibanja vc (brzinu rezanja) slijedi izraz za snagu
rezanja:
(5)
Izraz vrijedi općenito za proces rezanja uz uvjet poznavanja specifične sile rezanja, dubine i
širine rezanja te brzine rezanja.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 24
Prema literaturi [16] moguće je izvesti drukčiji izraz za snagu. Glavno gibanje kod
tokarenja je kružno, obradak promjera Do vrti se oko svoje osi frekvencijom vrtnje nv, na
njega djeluje sila rezanja FR koja pogon glavnog gibanja opterećuje momentom rezanja TR.
Silu FR moguće je jednostavno izmjeriti za konkretan slučaj obrade, uz poznavanje ostalih
parametara moguće je odrediti pogonsku snagu glavnog gibanja obratka.
Izraz za snagu preko kutne brzine ω i momenta rezanja TR glasi:
(6)
Gdje je:
- kutna brzina obratka, rad/s
- moment rezanja, Nm
Moment rezanja TR iznosi:
(7)
Gdje je:
FR – sila rezanja (u smjeru brzine rezanja), N
Do – promjer obratka, m
Kutna brzina računa se prema izrazu:
(8)
Gdje je:
nv – frekvencija vrtnje, min-1
Uvrštavanjem izraza (7) i (8) u (6) dobije se izraz za snagu potrebnu za ostvarivanje glavnog
gibanja:
(9)
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 25
3.5. Teorijska hrapavost obrađene površine
Novonastala površina nikad nije savršeno glatka (Slika 23.). Dva su uzroka nastanku
neravnina. Prvi uzrok jesu strukturne neravnine atomske građe drva. Ove neravnine
nemoguće je izbjeći, a ovise prvenstveno o vrsti drva. Moguće ih je ispraviti punjenjem nekim
sredstvom te naknadnim poliranjem. Drugi uzrok su neravnine uzrokovane obradom rezanja.
Uzroci takvih neravnina mogu biti: tragovi obrade alatom, zaostale deformacije drva, režimi
rezanja, stanje (istrošenost) oštrice, vid rezanja i drugi. Prema B.M. Buglaju moguće ih je
podijeliti na sljedeći način:
• Valovitost
• Hrapavost
• Valovitost i hrapavost
• Destruktivne neravnine (čupavost i resavost)
Konstrukcija samog stroja od značajnog je utjecaja na kvalitetu obrađene površine. Potrebno
je posvetiti pažnju kod konstrukcije stroja da vibracije budu što niže, te se nikako ne smije
raditi sa brzinom kod koje dolazi do rezonantne frekvencije obratka. Ova stavka od posebne
je važnosti kod CNC obrade drva.
Slika 23. Sjajna i glatka površina poliranog obratka [17]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 26
4. REZNI ALATI U OBRADI DRVA
Izbor alata u obradi drva nije lagan zadatak. Iako je drvo relativno lako obradiv materijal
potrebno je zadovoljiti neka oprečna svojstva. Alat mora biti trajan, pouzdan i u isto vrijeme
ekonomičan. Neka od važnijih svojstva materijala reznog alata jesu: tvrdoća, čvrstoća,
žilavost i otpornost na habanje. Pri izboru alata potrebno je izvršit analizu nužnih i poželjnih
svojstava koje rezni alat treba imati.
Odlučujući faktori u izboru reznog alata su sljedeći:
• Postupak rezanja
• Materijal obratka
• Režim rada
• Izvedba alata
• Postojanost oštrice
• Stroj na kojem se izvodi obrada
• Stezanje alata i obratka
Od reznog alata se traže sljedeće karakteristike:
• Dovoljna čvrstoća i žilavost kako bi se alat mogao suprotstaviti mehaničkim
naprezanjima
• Čvrstoća i tvrdoća koja će se moći suprotstaviti mehaničkom trošenju alata
• Dovoljna tvrdoća, čvrstoća i kemijska otpornost pri povišenim temperaturama
• Cjenovna prihvatljivost
Materijali za izradu reznog alata u obradi drva mogu biti:
• Alatni čelici (nelegirani i niskolegirani)
• Brzorezni čelici
• Tvrde legure
• Tvrdi sinterirani karbidi
• Materijali od sinteriranih oksida
• Dijamanti
• Tvrdi materijali od raznih kemijskih spojeva
Navedene podijele su preuzete iz literature [18].
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 27
Ručni alati za tokarenje drva poprilično su jednostavni. Dolaze u puno različitih
oblika i izvedbi, no nekoliko njih je osnovno i oni zadovoljavaju u 90 % slučajeva. Materijal
od kojeg su izrađeni uglavnom je legirani alatni čelik ili brzorezni čelik (HSS). Optimalna
tvrdoća iznosi oko 58 HRC. Najčešći tokarski alati prikazani su ispod (Slika 24.).
Slika 24. Razne izvedbe ručnih tokarskih alata [19]
U većini slučajeva prvi alat kojim počinje obrada je tokarski nož u obliku korita sa
reznom oštricom u obliku slova U. Alat služi za početno poravnavanje obratka (Slika 25.).
Svojom oblom geometrijom sprječava udare rubova sirovog (nepravilnog ili kvadratičnog)
obratka o oštricu alata. Obradak i alat postepeno ulaze u zahvat te se trajanje kontakta rezne
oštrice alata i obratka produljuje.
Slika 25. Tokarski alat za poravnavanje u zahvatu [19]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 28
Sljedeći također vrlo čest alat ima zaobljeni vrh, ali u ravnini. Alat je u obliku ploče,
kvadratnog oblika (Slika 26.). Dodir alata i obratka može biti u točki ili po obodu rezne
oštrice. Uglavnom služi za tokarenje krivulja.
Slika 26. Obradak u zahvatu sa oblim tokarskim nožem [19]
Prethodni alat neizbježan je u izradi krivulja, može služiti i za postizanje konusa i
ravnih linija, ali u tu svrhu češće se koristi ravni tokarski nož (Slika 27.). On je
najjednostavniji od svih alata, ima oblik običnog dlijeta za ručno tesanje drva. Na slici ispod
prikazan je takav alat u zahvatu. Postoji još jedna varijanta ovog alata kada glavna rezna
oštrica nije okomita na dršku alata, već je postavljena pod određenim kutem.
Slika 27. Obradak i ravan tokarski nož u zahvatu [19]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 29
Neizbježan alat osnovnog seta za tokarenje je nož za odsijecanje. On služi za izradu
raznih utora i odsijecanje obratka (Slika 28.). Nagib tokarskog noža mijenja se u ovisnosti o
promjeru odsijecanja.
Slika 28. Prikaz izrade utora alatom za odsijecanje [19]
Postoji još mnogo alata koji se koriste u razne svrhe, no iznad navedeni alati najčešće
se koriste i nezaobilazan su dio svakog seta tokarskih noževa. Tehnika rezanja ovakvim
ručnim alatima vrlo je složena. Pošto je drvo poprilično lagano obradiv materijal, tehnici
rezanja rijetko se prilazi na znanstveni način. Kao što je već rečeno, drvo je materijal koji ima
dušu. Majstori koji se bave tokarenjem drva uglavnom se oslanjaju na osjećaj i vlastito
iskustvo.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 30
5. TOKARILICE ZA OBRADU DRVA
5.1. Osnovna podjela tokarilica za obradu drva
Tokarilice za obradu drva razlikuju se po dva osnovna kriterija, a to su snaga
pogonskog motora i najveća udaljenost između šiljaka. Navedeni kriteriji definiraju
tehnološke mogućnosti tokarilice, a time je definirana i njezina primjena u proizvodnji. Cijena
tokarilice raste porastom snage i razmaka između šiljaka te količinom dodatnih mogućnosti
koje tokarilica nudi. Prema literaturi [20] tokarilice je moguće podijeliti u sljedeće skupine:
• Modelarske tokarilice – konstruirane su tako da zadovoljavaju potrebe korisnika
kojima je tokarenje drva sekundarna aktivnost (Slika 29.). Mogu ih koristiti
pojedinci koji se tokarenjem bave u slobodno vrijeme ili vlasnici stolarskih radnji
koji žele obogatiti svoje proizvode tokarenim uzorcima. Razmak između šiljaka
najčešće iznosi 1000 mm. Moguće ih je koristiti za izradu noga za stolove i stolce,
ručki za namještaj i za ručne alate.
Slika 29. Primjer modelarske tokarilice, DELTA 47-700 [20]
• Tokarilice srednje klase – koriste se u radionicama gdje je tokarenje često korištena
tehnologija. Konstrukcijski su kvalitetnije od modelarskih tokarilica (Slika 30.).
Više pažnje posvećuje se detaljima, kao što je smanjenje vibracija i veća
ergonomičnost rada za samim strojem. Većina modela opremljena je sustavom za
kontinuiranu promjenu frekvencije vrtnje. Motor je snažniji nego kod modelarskih
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 31
tokarilica i konstrukcija postolja je robusnija, no razmak između šiljaka je isti, oko
1000 mm.
Slika 30. Primjer tokarilice srednje klase, NOVA 3000 [20]
• Tokarilice više klase – na samom su vrhu kategorije i nude sve mogućnosti koje
tokarski stroj za obradu drva može imati (Slika 31.). Ugodnog su izgleda,
zadovoljavajuće snage, dovoljnih gabarita, pouzdane su i lagano upravljive.
Slika 31. Primjer tokarilice više klase, POWERMATIC 3520C [21]
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 32
5.2. Konstrukcijski dijelovi tokarilice za drvo
Postoji više varijanti konstrukcije tokarskog stroja za obradu drva. Uglavnom se
razlikuju po kvaliteti izrade, konstrukcijskim materijalima i tehnologijama koje se koriste u
izradi dijelova. Varijantnost konstrukcije utječe na funkcionalnost i definira mogućnosti
uporabe stroja. Međutim osnova konstrukcije svake tokarilice za drvo sastoji se od istih
dijelova u drugačijim izvedbama. Prema literaturi [21] pobrojani su osnovni dijelovi
tokarskog stroja:
• Postolje – služi za prihvat pokretnih i nepokretnih dijelova tokarilice i prihvat
opterećenja kojima je alatni stroj izložen tijekom obrade. Postolje može biti drveno,
zavareno ili lijevano. Najbolje rješenje je lijevano postolje.
• Vodilice – služe za vođenje i nošenje klizača po postolju tokarilice, osiguravaju
jedan stupanj slobode gibanja klizača. Izvedene su kao klizne, nema potrebe za
podmazivanjem.
• Držač alata – služi kao naslon ručnom tokarskom nožu, vodilice mu osiguravaju
svih šest stupnjeva slobode gibanja kako bi se u prostoru mogao prilagoditi obratku
koji se obrađuje.
• Prihvat obratka – moguće je izvesti šiljcima ili nožićima koji obratku oduzimaju
rotaciju između naprave za prihvat obratka i samog obratka, takav način stezanja
koristi se onda kada je na suprotnoj strani postavljen šiljak. Međutim kod
unutarnjeg ili poprečnog tokarenja obradak je potrebno stegnuti samo na jednoj
strani, tada se koristi klasična stezna naprava sa tri stezne čeljusti ili ploča na koju
se vijcima pričvrsti obradak.
• Šiljak – služi za pridržavanje obratka u osi rotacije i gotovo uvijek je izveden kao
rotirajući. Također silom djeluje u smjeru naprave za pridržavanje obratka te
osigurava kontakt naprave i obratka.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 33
6. KONSTRUKCIJA MODELARSKE TOKARILICE ZA OBRADU
DRVA
Tržište nudi veliki izbor tokarilica za obradu drva, pa tako i modelarskih. Međutim
kvaliteta jeftinijih modela nije zadovoljavajuća. Uz odgovarajuće znanje o tokarilicama za
obradu drva moguće je u kućnoj radionici izraditi takvu tokarilicu. Problem predstavlja
skromna opremljenost alatnim strojevima u kućnim radionicama pa je zbog toga potrebno
tražiti uslugu izrade dijelova, a to znatno povećava cijenu izrade. Kako bi cijena bila što
manja, poželjno je iskoristiti dijelove koji su na raspolaganju kao ostaci prijašnjih projekata.
U fazi konstrukcije potrebno je koristiti što više standardnih dijelova kod kojih je potreba za
dodatnom obradom relativno mala, a cijena nabave niska. Također potrebno je imati na umu
kako će se neki dio izraditi i koje tehnologije će se koristiti. Većinu obrada potrebno je izvršiti
alatnim strojevima koji stoje na raspolaganju (ručna električna bušilica, ručna električna
brusilica, aparat za zavarivanje i drugo). Kod dijelova koji se ne mogu izraditi jednostavnim
ručnim električnim alatima potrebno je tražiti uslužnu obradu kako funkcionalnost tokarilice
ne bi bila narušena.
6.1. Prototip modelarske tokarilice
Nedugo nakon ideje o konstrukciji modelarske tokarilice krenulo se u njenu
realizaciju. Budžet za izradu stroja bio je vrlo skroman, tako je jedini kupljeni element
kvadratna cijev 50 x 50 x 3000 mm. Sav ostali materijal ostatak je prijašnjih projekata.
Glavni faktor uspjeha ovakve konstrukcije je improvizacija (Slika 32.).
Tokom konstrukcije javili su se mnogi problemi koje je trebalo riješiti kako bi
tokarilica mogla obavljati svoju funkciju. Prvi problem koji se pojavio je regulacija
frekvencije vrtnje. Na raspolaganju je asinkroni elektromotor snage 3 kW i frekvencije vrtnje
1420 min-1. Da bi tokarilica bila potpuno funkcionalna, frekvenciju vrtnje potrebno je
mijenjati u određenom rasponu. Logičkim razmišljanjem dolazi se do dva rješenja, jedno je
mijenjati frekvenciju vrtnje nekom vrstom prijenosa (remenski, zupčani, lančani), a drugo je
kontinuirana promjena frekvencije vrtnje elektromotora korištenjem frekvencijskog
regulatora. Nažalost ni jedno rješenje nije prihvatljivo. Upotrebom ručnih električnih alata
bilo kakvu vrstu prijenosa tehnološki je nemoguće izvesti, a nabava frekvencijskog regulatora
je preskupa. Zbog toga je donešena odluka da neće biti promjene frekvencije vrtnje.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 34
Drugi problem identičan je onome sa kojim su se susreli konstruktori prvih tokarilica, a to je
kako smjestiti obradak na alatni stroj. Najjednostavnije rješenje je koristiti fiksni metalni
šiljak, no vrlo brzo se dolazi do zaključka da takvo rješenje ne može biti funkcionalno.
Pokušaji tokarenja sa ovakvom vrstom šiljka nisu bili uspješni. Između šiljka i obratka
stvarala se ogromna količina trenja koja je spoj šiljka i obratka činila vrlo nesigurnim. Taj
problem je trebalo riješiti kako bi se moglo nastaviti sa daljnjim razvojem tokarilice.
Konstruiran je vrlo primitivan okretni šiljak. U okruglu cijev smješten je ležaj u čiji rukavac
je pričvršćen metalni šiljak (Slika 33.). Pokušaji tokarenja sa ovakvom vrstom šiljka pokazali
su se zadovoljavajućima. Svi ostali dijelovi izrađeni su približno identično kao i kod tokarilica
koje se nude na tržištu, uz manje estetske nedostatke.
Konstrukcijski zadatak uspješno je izvršen, sa vrlo skromnim budžetom izrađena je
tokarilica za drvo koja u osnovi ispunjava svoju zadaću. Motor od 3 kW daje daleko previše
snage, no to ne predstavlja problem. Najveći nedostatak ove izvedbe je nemogućnost
promijene frekvencije vrtnje što uvelike umanjuje funkcionalnost tokarilice. Naime moguće je
obrađivati obratke promjera do 50 mm, a sve više od toga nesigurno je za rad. Obradak je
gotovo nemoguće potpuno centrirati, a i sam obradak nije savršeno simetričan. Zbog toga
relativno velika obodna brzina predstavlja opasnost izbacivanja obratka iz osi rotacije. No
ipak moguće je izraditi neke jednostavne izratke kao što su ručke za ručne alate, razne
ukrasne predmete, noge za stolove i stolce i drugo (Slika 34.).
Slika 32. Prototip modelarske tokarilice
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 35
Slika 33. Konjić sa okretnim šiljkom
Slika 34. Noga za stol izrađena na modelarskoj tokarilici
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 36
Prethodno izrađen prototip tokarilice ne pruža sve mogućnosti koje modelarska
tokarilica može imati. Uz nemogućnost tokarenja obradaka većih promjera javlja se još jedan
problem, a to je nemogućnost unutarnjeg i poprečnog tokarenja. Na izrađenom prototipu
moguće je izvesti samo uzdužno tokarenje tankih i ne previše dugačkih obradaka. Unutarnje i
poprečno tokarenje uglavnom se koristi za izradu zdjela, čaša, okruglih ploča i drugo. Za
takve izratke potrebno je tokariti obratke promjera većeg od 50 mm, a to je na ovoj tokarilici
neizvedivo. Još jedan problem koji se javlja je prevelika zračnost spoja glavnog vretena
(osovine motora) i pogonskog šiljka. Zbog zračnosti dolazi do velikih vibracija tokom obrade,
onda kada je obradak stegnut samo na pogonskom šiljku.
Međutim uz mnoge nedostatke prototip tokarilice ipak može obavljati osnovnu
funkciju tokarenja. Zbog toga je odlučeno konstruirati unaprijeđeni model tokarilice na kojem
će prethodno navedeni problemi biti riješeni. Razmatranjem problema i njihovog uzroka
zaključeno je da promjena frekvencije brzine mora postojati. Pošto se radi o ručno upravljanoj
tokarilici, odabire se promjena frekvencije vrtnje remenskim prijenosom. U fazi konstrukcije
tokarilice potrebno je obratiti pažnju na točnost izrade dijelova koji uvelike utječu na
funkcionalnost tokarilice. Tu se prvenstveno misli na šiljak, konjić, pogonski šiljak i vodilice.
6.2. Konstrukcija i proračun unaprijeđene modelarske tokarilice
Za razliku od prethodne konstrukcije, ovog puta budžet nije strogo definiran. Primarni
cilj je osigurati potpunu funkcionalnost tokarilice ali opet uz što manje troškove. Konstrukcija
je razrađena u programskom paketu SOLIDWORKS 2016. Potrebni pokusi i mjerenja
napravljeni su na prethodno izrađenom prototipu modelarske tokarilice.
6.2.1. Proračun potrebne snage elektromotora
Proračun snage izvršen je prema formuli (9), a potrebna sila rezanja izmjerena je
pokusom na prototipu modelarske tokarilice (Slika 35.).
Gdje je:
Fc – Sila rezanja, N
FN – Natražna sila, N
FR – Ručna sila, N
Do – Promjer obratka, mm
nv – Frekvencija vrtnje, min-1
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 37
Slika 35. Mjerenje sile rezanja
Izmjerene su sljedeće vrijednosti sila:
FN = 25 N
FR = 15 N
Prema slici 35. moguće je odrediti iznos sile rezanja prema formuli:
(10)
Gdje krakovi a i b iznose:
a = 0,05 m
b = 0,07 m
Kao što je već prije objašnjeno na veličinu sile rezanja utječe puno faktora. Mjerenje
je izvršeno običnom opružnom vagom relativno niske točnosti. Dobiveni podaci služe za
izračun okvirne vrijednosti snage potrebne za pogon glavnog gibanja. Snaga se računa prema
izrazu (9), i to za maksimalnu vrijednost frekvencije vrtnje, i maksimalni promjer obratka koji
je moguće obrađivati sa zadanom frekvencijom vrtnje (Slika 36.). Prijenosni mehanizam
izveden je preko stupnjevanih remenica, a frekvencija vrtnje motora nalazi se između
maksimalne i minimalne frekvencije vrtnje glavnog vretena. Zbog toga će kod maksimalne
frekvencije vrtnje glavnog vretena moment biti najmanji prema izrazu (6), pa se potrebna
snaga računa upravo za taj slučaj.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 38
Izračun realno potrebne snage prema izrazu (9) sljedi:
(11)
Za vrijednosti veličina:
nv = 2600 min-1
DO = 0,12 m
FC = 21 N
Slika 36. Dijagram ovisnosti frekvencije vrtnje o promjeru obratka [23]
Prema dobivenim rezultatima odabran je jednofazni asinkroni elektromotor tvrtke Končar
(Slika 37.).
Slika 37. Odabran jednofazni asinkroni elektromotor [24]
PPOT < PEM
343 W < 370 W
Uvjet je zadovoljen.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 39
6.2.2. Proračun remenskog prijenosa
Proračun remenskog prijenosa slijedi prema literaturi [25]. Elektromotor je potrebno
smjestiti ispod vodilica, i to tako da osovina gleda prema stražnjoj strani tokarilice. Prijenos
se sastoji od dvije jednake stupnjevane remenice sa četiri stupnja promjene promjera
(Slika 38.). Optimalno rješenje je postići promjenu frekvencije vrtnje u granicama od
600 min-1 do 2600 min-1. Metodom pokušaja i pogrešaka pronađeno je optimalno rješenje
koje omogućava najnižu brzinu od 734 min-1, a najvišu 2603 min-1. Tada kinematski promjeri
stupnjeva remenica iznose 60, 78, 95, 113 mm.
Slika 38. Tok snage od motora prema glavnom vretenu
Konstrukcija postolja zahtjeva 300 mm minimalne udaljenosti između osi glavnog
vretena i osi osovine elektromotora. Treba izračunati duljinu remena koja će zadovoljiti
zadani uvjet. Odabran je klinasti remen Z 10 x 6 mm, unutarnja duljina Li iznosi 950 mm.
Računska duljina remena Lw tada iznosi 970 mm, prema izrazu (12). Duljina remena računa
se prema izrazu (13).
(12)
Gdje je:
Lw – računska duljina remena, mm
Li – unutarnja duljina remena, mm
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 40
(13)
Gdje je:
a – razmak između osi remenica, mm
dwv – kinematski promjer veće remenice
dwm – kinematski promjer manje remenice
Remen je prethodno odabran, računska duljina remena je poznata, sada je potrebno
provjeriti da li je zadovoljen uvjet da minimalna duljina između remenica iznosi 300 mm.
Provjera slijedi prema izrazu (14) koji je izveden iz izraza (13).
(14)
Pomoćne varijable x i y iz prethodnog izraza iznose:
(15)
(16)
Proračun je moguće izvršiti za bilo koji od četiri prijenosna omjera, u svakom slučaju
rezultat će biti isti. Traženo rješenje kvadratne jednadžbe iznosi 348 mm, čime je
konstrukcijski uvjet zadovoljen. Rezultantnu silu remenskog prijenosa FRP prijenosa moguće
je izračunati prema sljedećem izrazu:
(17)
Gdje je:
PEM – snaga pogonskog elektromotora, W
vREM – brzina remena, m/s
Prema izrazu (17) slijedi da se najveća sila ostvaruje kod najmanje brzine remena, a ona
iznosi:
(18)
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 41
Opterećenje uslijed remenskog prijenosa iznosi:
(19)
Promjena frekvencije vrtnje izvršava se premještanjem remena na jedan od četiri
moguća stupnja prijenosa. Za to je potrebno osigurati pomak jedne od remenica u svrhu
natezanja i montaže remena.
Natezanje remena:
(20)
Montaža remena:
(21)
Minimalan potreban pomak remenice:
(22)
6.2.3. Konstrukcija postolja
Konstrukcija postolja mora omogućiti stabilnost alatnog stroja i prihvat ostalih
dijelova alatnog stroja. Postolje se oslanja na tri noge čiji krajevi definiraju ravninu, zbog toga
neće doći do nestabilnosti stroja tokom rada. Konstrukcija se sastoji od zavarenih pravokutnih
cijevi. (Slika 39.). Vodilice za konjić i za držač alata sastavni su dio postolja, izvedene su kao
okvir cijevi dimenzija 50 x 50 mm. Razmak između cijevi iznosi 20 mm i predstavlja kanal za
vođenje.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 42
Slika 39. Postolje modelarske tokarilice
6.2.4. Konstrukcija nosača elektromotora
Zbog zadanog pomaka remenice, nosač elektromotora mora biti pomičan.
Konstrukcija nosača omogućava jedan stupanj slobode gibanja – rotacije (Slika 40.).
Elektromotor se na nosač pričvršćuje sa četiri vijka, prolazne rupe na nosaču izdužene su tako
da je donju remenicu moguće centrirati s obzirom na gornju. Natezanje remena izvodi se
pomoću pločice sa utorima koja je zavarena na postolju tokarilice, a na ručici nosača nalazi se
pločica koja se upinje u utor na postolju. Na taj način moguće je vrlo brzo izvesti
premještanje remena na drugi prijenosni omjer i njegovo ponovno natezanje, bez potrebe za
ikakvim pritezanjem vijaka (Slika 41.). Još jedna pogodnost ovakve izvedbe je sigurnost, ako
tijekom tokarenja dođe do opasnosti od ozljede, potrebno je samo izmaknuti ručicu iz utora na
postolju. Nosač motora će sam iskočiti iz utora zbog opruge kojom je vezan za postolje i
tokarilica će prekinuti sa radom.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 43
Slika 40. Okretni nosač elektromotora
Slika 41. Spoj nosača elektromotora i postolja
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 44
6.2.5. Proračun vratila glavnog gibanja
Proračun vratila slijedi prema literaturi [26]. Vratilo glavnog gibanja izvedeno je kao
glatko, bez promijene promjera (Slika 42.). Kako ne bi trebalo izrađivati utor za pero, spoj
vratila i remenice, kao i vratila i pogonskog šiljka osiguran je sa zatikom. Za zatik je potrebno
izbušiti provrt u vratilu, što je mnogo jednostavnije od izrade utora za pero. Ležajevi se na
vratilo pričvršćuju sa rasječenom konusnom čahurom, navlačenjem ležaja na čahuru
osigurava se dovoljna sila trenja koja vratilo osigurava od aksijalnog pomaka.
Ulazni parametri za proračun vratila:
• Materijal vratila: R St 37-2
• Dinamička izdržljivost: σfDN = 190 N/mm2, τfDI = 140 N/mm2, α0 = 0,78
• Oijentacijska vrijednost dopuštenih savojnih naprezanja: σfDN dop = 40 N/mm2
• Opterećenje u kritičnom presjeku: M = 12,6 Nm, T = 5 Nm
Prema energetskoj teoriji (HMH), potrebno je izračunati reducirani moment u kritičnom
presijeku koji se nalazi na mjestu ležaja A (Slika 42), a izraz za reducirani moment glasi:
(23)
Minimalan promjer idealnog vratila iznosi:
(24)
Za izradu vratila odabran je promjer šipke 20 mm.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 45
Slika 42. Dijagrami opterećenja vratila glavnog gibanja
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 46
Slika 43. Prikaz vratila na tokarilici
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 47
6.2.6. Odabir ležajeva
Odabir ležajeva slijedi prema literaturi [27]. Potrebno je odabrati ležajeve za tri
ležajna mjesta A, B i C (Slika 44.). Ležajno mjesto A preuzima radijalna i manji dio
aksijalnih opterećenja, a ležajno mjesto B preuzima radijalna i većinu aksijalnih opterećenja.
Uzrok takve raspodjele opterećenja leži u tome što su oba ležajna mjesta u čvrstoj vezi sa
vratilom (nema slobodnog kraja), a aksijalno opterećenje dolazi sa strane ležaja B pa tako on
preuzima glavninu opterećenja. Za njihovo uležištenje odabrane su Y ležajne jedinice sa
kugličnim ležajevima. Ležajno mjesto C preuzima radijalne sile, koje su uglavnom uzrok
natražne sile tokarenja i težine obratka te znatno veće aksijalne sile. Zbog velike aksijalne sile
odabire se kuglični ležaj sa kosim dodirom.
Slika 44. Shema opterećenja ležajeva
Odabrani su sljedeći ležajevi:
• Ležaj A: YSA 205 – 2FK (Y – ležajna jedinica)
• Ležaj B: YSA 205 – 2FK (Y – ležajna jedinica)
• Ležaj C: 7203 B (Kuglični ležaj sa kosim dodirom)
Napomena: Ležajevi su proračunati na nazivni vijek trajanja 5000 h. Prema literaturi [28]
izvršena je dinamička kontrola ležaja A, B i C. Odabrani ležajevi zadovoljavaju uvijete
opterećenja tokarilice.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 48
6.2.7. Konstrukcija konjića, okretnog šiljka i pogonskog šiljka
Prema prethodno odabranom ležaju za ležajno mjesto C, konstruirana je čahura u koju
dolazi ležaj, a u rukavcu ležaja pričvršćen je metalni šiljak (Slika 45.). Pomak šiljka ostvaruje
se pomoću navojnog vretena M 16. Konjić se sastoji od pravokutne cijevi koja je zavarena na
vodeću ploču, a ploča na donjoj strani ima zavarenu cijev 20 x 20 mm kojom se ostvaruje
vođenje (Slika 46.).
Slika 45. Okretni šiljak prikazan u presijeku
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 49
Slika 46. Konjić i šiljak na postolju tokarilice
Prihvat obratka i prijenos momenta na njega vrši se pomoću pogonskog šiljka koji je
pričvršćen na glavno vreteno tokarilice. Sastoji se od metalnog šiljka za centriranje i tri nožića
koji sprječavaju međusobnu rotaciju između šiljka i obratka (Slika 47.).
Slika 47. Pogonski šiljak
6.2.8. Finalni sklop modelarske tokarilice
Finalna konstrukcija tokarilice omogućava uzdužno tokarenje obradaka duljine
do 900 mm, promjera 250 mm. (Slika 48. i 49.). Na postojeću konstrukciju prema potrebi
moguće je konstruirati još neke dodatke. Za poprečno i unutarnje tokarenje potrebno je
konstruirati steznu napravu koja omogućuje stezanje obratka samo na jednom kraju.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 50
Slika 48. Finalni sklop unaprijeđene modelarske tokarilice
Slika 49. Bočni prikaz unaprijeđene modelarske tokarilice
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 51
6.3. Okvirni izračun cijene
Teško je reći kolika bi bila cijena izrade ovakve konstrukcije, pošto se pretpostavlja da
je većina materijala iskorištena iz ostataka prijašnjih projekata te da se raspolaže sa određenim
tehnologijama izrade dijelova. Također ova konstrukcija samo je jedan od mogućih
funkcionalnih prijedloga. Ako korisnik želi dodatnu napravu za stezanje obratka u jednoj
točki, tada je cijena nešto viša. No moguće je odrediti okvirni iznos cijene prema sljedećim
komponentama:
• Metalne cijevi: 400 kn
• Ležajevi: 400 kn
• Elektromotor: 500 kn
• Matice, vijci i ostalo: 200 kn
Može se reći da bi cijena konstrukcije okvirno iznosila 1500 kn. Na tržištu je moguće pronaći
modelarske tokarilice već za 1200 kn, no njihova kvaliteta je na nižoj razini. Prema tome ako
se raspolaže sa tehnologijom obrade metala i postoji višak dijelova u radioni koje je moguće
iskoristiti isplati se upustiti u projekt izrade modelarske tokarilice. Cijena će tada biti znatno
niža od prije navedenih 1500 kn. Međutim ako je sve dijelove potrebno kupovati i još k tome
tražiti uslužne obrade, onda je bolji izbor kupiti modelarsku tokarilicu.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 52
7. ZAKLJUČAK
Na početku rada prikazani su sami počeci korištenja drva kao tehničkog materijala, kao i
razvoj prvih tokarilica za obradu drva. Prema tome, drvo je u ljudskoj povijesti od samog
početka, tako da je od velike važnosti poznavati osnovna svojstva i primjenu drva kao
tehničkog materijala. U današnje vrijeme kada su industrijska proizvodnja i ekologija postali
neprijatelji, od velike je važnosti iskoristiti sav potencijal drva kao ekološkog, obnovljivog i
prirodnog materijala.
Razradom teorije rezanja uočavaju se razlike između drva i metala. Drvo je puno lakše za
obrađivati postupcima obrade odvajanja čestica. Međutim, neka svojstva drva kao
higroskopnost i ortotropnost kompliciraju sam proces rezanja. Ipak, zbog malih sila koje se
javljaju tokom rezanja, drvo je moguće tokariti i samo ručnim alatima. Tokarilice su često
korišteni alatni strojevi za obradu drva i njihova upotreba je vrlo široka.
U radu je projektirana modelarska tokarilica za obradu drva i obuhvaćena je razrada svih
osnovnih elemenata stroja, kao i proračun najvažnijih dijelova. Proračun je važno izvršiti
kako ne bi morali najvažnije konstrukcijske dijelove dimenzionirati i odabirati proizvoljno.
Tu se misli prvenstveno na snagu i učestalost vrtnje pogonskog elektromotora, promjer vratila
glavnog gibanja i ležajeve. Finalni izgled odnosno 3D model modelarske tokarilice za obradu
drva je zadovoljavajući i svi elementi tokarilice konstruirani su tako da na optimalan način
izvršavaju svoju funkciju. Korišteni su kupovni standardni elementi, a dijelovi cijevi koje je
potrebno zavarivati konstruirani su tako da se proces zavarivanja pojednostavi. Cjelokupnu
konstrukciju moguće je prilagoditi potrebama i mogućnostima korisnika, a ova je konstrukcija
maksimalno pojednostavljena radi konačne niske cijene izrade. Prikazana konstrukcija samo
je jedan od mogućih primjera konstrukcije modelarske tokarilice za obradu drva, a u prilogu
je dana tehnička dokumentacija za njenu izradu.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 53
LITERATURA
[1] http://prevodnenad.wixsite.com/hladnooruzje/praistorija (pristup 29.1.2019.)
[2] https://exarc.net/issue-2013-3/ea/reconstruction-danubian-neolithic-house-and-
scientific-importance-architectural-studies (pristup 29.1.2019.)
[3] Youngs Robert L.: History, nature, and products off wood, USA, Virginia, Blacksburg
[4] https://www.pc.gc.ca/apps/dfhd/page_fhbro_eng.aspx?id=3002 (pristup 29.1.2019.)
[5] https://www.historyanswers.co.uk/inventions/evolution-of-the-wheel/
(pristup 30.1.2019.)
[6] Ilustrirana Biblija mladih: Nadbiskupski duhovni stol Zagreb, 1968.
[7] https://preachrr.wordpress.com/2010/08/18/noah%E2%80%99s-ship-building-wisdom/
(pristup 30.1.2019.)
[8] http://www.napravi-sam.com/clanci/budite-majstor-saznajte-nesto-osnovno-o-drvu/
(pristup 30.1.2019.)
[9] John S.: Lathe centers for woodturning, 2014.
[10] Filetin T., Kovačiček F., Indof J.: Svojstva i primjena materijala, Zagreb, 2013.
[11] Blažević D.: Završni Rad, Primjena drveta kao konstrukcijskog materijala, Osijek,
2015.
[12] Zubčević R.: Mašine za obradu drveta (I dio) Teorija rezanja, Sarajevo, 1988.
[13] https://snapworkshop.com/woodworking/best-wood-lathe-for-turning-bowls-complete-
guide-and-reviews/ (pristup 1.2.2019.)
[14] https://kukica.com/obrada-drveta-elektricna-i-rucna-banja-prednosti-i-mane-plus-
pokazni-video/ (pristup 1.2.2019.)
[15] http://www.getwoodworking.com/news/article/turning-for-beginners-part-3/924
(pristup 1.2.2019.)
[16] Vučković K.: Vratila (Podloge uz predavanja), Zagreb, 2017.
[17] http://theapprenticeandthejourneyman.com/2010/06/17/finishing-the-segmented-vase-
of-walnut-maple/ (pristup 2.2.2019.)
[18] Golia V.: Strojevi i alati za obradu drva (I dio), Zagreb, 1994.
[19] https://www.canadianwoodworking.com/tools/woodturning-tools-new-turner
(pristup 2.2.2019)
[20] Conover E.: The lathe book, Newtown, 2001.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 54
[21] https://www.woodworkingshop.com/product/ds1353001/ (pristup 5.2.2019.)
[22] Ciglar D.: Obradni strojevi (Podloge uz predavanja), Zagreb, 2018.
[23] https://www.woodworkingtalk.com/f6/speed-wood-lathe-31085/ (pristup 7.2.2019.)
[24] Končar MES: Katalog elektromotora
[25] Vučković K.: Remenski prijenos (Podloge uz predavanja), Zagreb, 2017
[26] Horvat Z.: Vratilo (Proračun), Zagreb
[27] SKF grupa: Opšti katalog ležajeva, Zagreb, 1984.
[28] Vučković K.: Ležajevi (Podloge uz predavanja), Zagreb, 2017.
Darko Tušek Završni rad
Fakultet strojarstva i brodogradnje 55
PRILOZI
I. CD-R disc
II. Tehnička dokumentacija
150
+ -1 1
max
170
m
in 1
20
max 900
150
+ -1 1
350 5
65
900
200
1495
175
60
348
170 35
30
8
7
6
9
5
3
4 11 1
2
1010
IZOMETRIJA
Pogonski šiljak
123456789
1011
PostoljeNosač elektromotora
Vratilo glavnog gibanjaPogonska remenicaGonjena remenica
Ležaj: YSA 205 - 2FK
Držać alataKonjić
Poklopac prigona
Elektromotor KONČAR 370 W
11111
2
111
1
1
Fe 360 BAlMgSi0.5AlMgSi0,5
MODELARSKA TOKARILICA
20190001 19
A2
M 1:5
Proizvodno Inženjerstvo
ZAVRŠNI RAD
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Damir Ciglar
Darko TušekDarko Tušek
Darko Tušek
Fe 3102019000220190003201900042019000520190006201900072019001120190008
Fe 310
Fe 310
Poz. Naziv dijela NormaCrtež brojKom. Materijal Masa
ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Sirove dimenzijeProizvođač
Mjerilo originala
100 3020 40 6050 8070 90 100
1 2 3 7 8 94 5 6 10 11 12
A
B
C
D
E
F
G
H
Des
ign
by C
ADLa
b
50 50
50
30
1500
1270
135
5
1495
A
B
Napomena: Cjevčicu zavariti zajedno sa pozicijom 11
20
+ 1 0
120
170
500
60
12
20
4 x ( Ø 12 x 20 )
140
390
845
5
170
C
5
108
60
50
30
50
20
10
30
130
230
50
5°
60
124 1
0 107
DETALJ AM 2:5
Cjevčica za montažu nosača elektromotora
Pomočna pločica na koju se zavaruje cjevčica
60
45° 13
5 DETALJ B
M 2:5
Darko TušekDarko TušekDarko Tušek
8
DETALJ CM 1:1
Napomena:-Sve spojeve zavariti a3 zavarima
-Prilikom zavarivanja osigurati potrebnu zračnost za vođenje 20 + 10
POSTOLJE20190002
ZAVRŠNI RAD
Proizvodno inženjerstvo
11
A2
M 1:5
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Damir Ciglar
MODELARSKA TOKARILICA20190001
Fe 310
1
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
100 3020 40 6050 8070 90 100
1 2 3 7 8 94 5 6 10 11 12
A
B
C
D
E
F
G
H
Des
ign
by C
ADLa
b
150
35
35
109
36
65
3 3
7
30
30
25 112
25 112
15
4 x (Ø 7 x 15 )
M 1:2 1
1A3
ZAVRŠNI RADProizvodno inženjerstvo
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Darmir CiglarDarko TušekDarko TušekDarko Tušek
62
8
10
163 10
285 50 420
30
R10
R10 R3
3
10
a3a3
a3a3
Aa3a3
a3a3
a3a3
a3a3
85°
8 7
R5 R5
10 1
0
15
DETALJ A
NOSAČ ELEKTROMOTORA
20190003
2
MODELARSKA TOKARILICA20190001
Fe 310
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
A
B
C
E
F
D
1 2 3 4 5 6 7 8
100 3020 40 6050 8070 90 100
Des
ign
by C
ADLa
b
7
7
380
20
h 1
1
20 15
M 1:1
ZAVRŠNI RAD
Proizvodno Inženjerstvo
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019. Darko Tušek
Darko TušekDarko Tušek
Damir Ciglar
Napomena:Oštre rubove bravarski obraditi
Ø 20 h11 -0,1300
VRATILO GLAVNOG GIBANJA
20190004 11
A4
Fe 360 B
3
MODELARSKA TOKARILICA20190001ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
Des
ign
by C
ADLa
b
118
104
87
69
5
14 H7
A
A
2 x 45 R2
30
34
2 x 45
1 x 45
R3
34
49
67
84
10
2
5
17
98
B
PRESJEK A - A
34°
10
16
R0,80
R2 8
1 x
45
PRESJEK A - AM 2:1
POGONSKA REMENICA
Ø 14 H7 0+0,018
M 1:1 20190005 11
A4
ZAVRŠNI RAD
Proizvodno Inženjerstvo
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Damir CiglarDarko TušekDarko TušekDarko Tušek
AlMgSi0,5
4
MODELARSKA TOKARILICA20190001ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
A
B
C
E
F
D
1 2 3 4 5 6 7 8
100 3020 40 6050 8070 90 100
Des
ign
by C
ADLa
b
20 H7
118
104
87
69
A
A
49
67
84
10
2 2 x 45 2 x 45
7
15
R3
25
40
21
2 x 45
98
A
PRESIJEK A - A
34°
10
8
R0,80
16
1 x
45
R2
DETALJ AM 2:1
Ø 20 H7 0+0,021
GONJENA REMENICA20190006M 1:1 1
1
A3
ZAVRŠNI RADProizvodno Inženjerstvo
2.2019.2.2019.
2.2019.2.2019.
Damir CiglarDarko TušekDarko TušekDarko Tušek
AlMgSi0,5
MODELARSKA TOKARILICA
5
20190001ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
A
B
C
E
F
D
1 2 3 4 5 6 7 8
100 3020 40 6050 8070 90 100
Des
ign
by C
ADLa
b
5 1
5
50
5
120° x 3
16
a3a3
a3
30
20 + 0,150
2 x
45
3
20
7
15 2
5
12
6
40
2 x
45
M 1:1
A4
20190001
a3
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Darko TušekDarko TušekDarko TušekDamir Ciglar
MODELARSKA TOKARILICA
POGONSKI ŠILJAK
Fe 310
Proizvodno Inženjerstvo
ZAVRŠNI RAD
2019000711
6
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
Des
ign
by C
ADLa
b
200
max
170
m
in 1
20
80
27
60
20
105
M 12
30
90
5
5
70
1
25
25
23
220
2
Napomena:Prije zavarivanja matice izbušiti provrt Ø 10
a3 a3a3
a5
a5
16
35
R6
60
15
72
85
150
5
34
12345
Ručka za pritezanjeNavojna šipka M 8
Ručka za fiksiranje visineMatica M 8
Čep za pridržavanje ručke
11111
DRŽAČ ALATA20190011 1
1
A3
ZAVRŠNI RAD
Proizvodno Inženjerstvo
M 1:2
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Damir CiglarDarko TušekDarko TušekDarko Tušek
7
MODELARSKA TOKARILICA
Fe 310
20190001
Poz. Naziv dijela NormaCrtež brojKom. Materijal Masa
ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Sirove dimenzijeProizvođač
Mjerilo originala
A
B
C
E
F
D
1 2 3 4 5 6 7 8
100 3020 40 6050 8070 90 100
Des
ign
by C
ADLa
b
90
90
380
75°
150
30
30
8
150
+ -1 1
M 12
8
M 1
6 62
3
72
15
15°
50
180
80
AA
6 5 4
3
12345678
Navojna šipka M 12
Duga matica M 16
Ručka za pritezanjeMatica M 16 sa ručkom
Navojna šipka M 16 Matica M 16
ČahuraŠiljak
111111
11
Napomena:Prilikom zavarivanja centrirati smjer vođenja sa osi navojnog vrtena
2.2019.2.2019.2.2019.
Darko TušekDarko TušekDarko Tušek
1
2019001020190011
20
5
130
3
60
50
40
30
9
7
9Ležaj: 7203 B
MODELARSKA TOKARILICA20190001
Fe 360 BFe 360 B
8
2 A
Aa5a5
a3a3
a3a3
a3a3
a3
A-A
182
KONJIĆ20190008 1
3
A3
ZAVRŠNI RADProizvodno Inženjerstvo
M 1:2
2.2019. Damir Ciglar
Poz. Naziv dijela NormaCrtež brojKom. Materijal Masa
ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Sirove dimenzijeProizvođač
Mjerilo originala
A
B
C
E
F
D
1 2 3 4 5 6 7 8
100 3020 40 6050 8070 90 100
Des
ign
by C
ADLa
b
40 H7 6
3
M16
43
1,5
0 x
45
1,5
0 x
45
35
50
10
x 45
A
B
M 1:1 20190009 11
A4
ZAVRŠNI RAD
Proizvodno Inženjerstvo
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Damir CiglarDarko TušekDarko TušekDarko Tušek
1,8
5
DETALJ AM 5:1
Ø 42,5
R0,60
DETALJ BM 5:1
Ø 40 H7 +0,0250
ČAHURA
KONJIĆ 20190008
1
Fe 360 B
ISO - tolerancije
Broj naziva - code
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
Des
ign
by C
ADLa
b
57
30
M 1
6
15
22
2 x 45
R3
17
A
M 2:1
2.2019.2.2019.2.2019.2.2019.
Darko Tušek
Darko TušekDarko Tušek
Damir Ciglar
R0,60
DETALJ A
ŠILJAK20190010 1
1
A4
ZAVRŠNI RAD
Proizvodno inženjerstvo
2
KONJIĆ
Fe 360 B
20190008
Napomena:
Materijal:
Crtež broj:
Naziv:
Masa:
Pozicija:
Listova:
List:
Format:
Kopija
Ime i prezimeDatumProjektirao
Pregledao
Objekt:
CrtaoRazradio FSB Zagreb
Potpis
R. N. broj:
Objekt broj:
Mjerilo originala
Des
ign
by C
ADLa
b